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Die Forderung, für repräsentative Bauwerke wie Botschaften und Flughäfen auch außergewöhnliche Lasten aus Explosion zu berücksichtigen, wurde in jüngerer Vergangenheit zunehmend gestellt. Das aufgrund dieser Lasten zu erwartende Schadensausmaß kann durch den Einsatz von energiedissipierenden Schutzbauteilen in der Fassadenbefestigung begrenzt werden. Die Dissipation der Explosionsenergie in den Schutzbauteilen kann beispielsweise über ein Crashmaterial erfolgen. In diesem Aufsatz werden Untersuchungen an zementgebundenen Materialien, die diesem Zweck dienen sollen, vorgestellt. Der Einfluss unterschiedlicher Zusätze auf die für ein Crashmaterial maßgebenden Eigenschaften wird in einer Parameterstudie untersucht. Als besonders geeignet wird ein Material identifiziert, bei dem die Zugabe eines Gasbildners das Matrixgefüge im Hinblick auf das gewünschte Kraft-Verformungs-Verhalten positiv verändert. Dynamische Versuche mit diesem Material geben Aufschluss über dessen Komprimierungsverhalten bei hohen Stauchraten.-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
In the past few years public awareness of the need to protect structures against blast effects has risen. Energy dissipating protective components placed at the façade connectors allow protecting people in the building as well as the primary building structure from damage due to blast loads. One possibility to dissipate the blast energy is using protective components with crash material. This paper presents tests on cementitious crash materials studying the effect of different additives to the compression-behavior of the material. Additional experiments enable analyzing the material behavior under static and dynamic test conditions.
Reinforced concrete buildings are frequently damaged by cracks, spalling and corroded
reinforcement bars. The present article focuses on the damage analysis of one of the first
buildings in Berlin that was constructed using reinforced lightweight concrete, which makes it
historically important. The compressive strength, carbonation depth, location and diameter of
reinforcement bars as well as moisture and salt profiles were determined. The carbonationinduced corrosion of the reinforcement bars represented the main damage of the building.
Certified repair mortars with lightweight aggregates (LWA) do not exist on the German
market. Therefore, an appropriate repair mortar was developed in accordance with DIN EN
1504 and the German guideline for the repair and protection of concrete structures (RL-SIB).
On the one hand, historic preservation requirements, such as: colour of the mortar,
possibilities of surface patterning, maximum preservation of the original substance and
reversibility of any Intervention must be met. On the other hand, technical requirements of the
relevant Standards must be achieved. The developed mix was designed to resist the identified
causes of deterioration. Thermal strains within the repair mortar and between the repair
mortar and the Substrate influence the crack formation and thus the durability. Therefore,
special attention was paid to the bonding and shrinking behaviour of the concrete repair
System. By using polymers, both hardened mortar properties and durability were influenced
positively.
Since the 1950's, art has been fascinated by concrete glazing. In countless buildings of the post-war period they determine the lighting effect of the space by its function as luminous walls. A peculiar kind of stained glass from partially filigree compositions of two such contrasting materials: delicate, luminous glass and rough, austere concrete. Artistically designed components, which are equipped with a range of stylistic subtleties. But even after o short time of exposure a whole catalogue of damage patterns has been revealed, which documents the decay processes, such as the carbonation initiated corrosion of reinforcement. Cathodic protection is already used in a wide range of repair of concrete structures. Taking into account technical and historical preservation requirements, this research project aims to transfer these techniques to the conservation of concrete-glazing under less health risk, cost and work effort.
For the protection of the world’s cultural heritage the restoration of listed buildings and monuments is an important task. In many cases the need to repair and reprofile natural stone elements occurs. Repair mortars for such applications have to match historico-cultural interests as well as durability related and constructive interests. Currently a research project dealing with the development and optimisation of such mortars is set up at the German Federal Institute of Materials Research and Testing (BAM). To provide the conservatorwith the best possible options to match the colour, texture and technical requirements of the stone, the repair mortar System will be setup on a modular basis. Different binder Systems are planned to be combined with different aggregate compositions and different pigments. By the modular setup the possibility of independent adjustment of mechanical properties and appearance is aimed. In order to guaranty the reversibility and to ensure that the repair mortar does not induce any damage to the original substance, strength and stiffness of the repair mortar have to be well controlled. The use of polymer dispersions is helpful here, as they allow the production of low stiffness mortars with at the same time relatively high flexural strength values. Also investigations on “alternative” modifications known from historical applications such as the use of casein are carried out.
Despite the urgency of seemingly more important building tasks, there is also a great demand for natural stone repair in cultural heritage on the African continent. There is a wide ränge of different objects reaching from prehistoric monuments up to colonial architecture, all in different säte of preservations and subjected to a variety of individual environmental ant climatic conditions, which demand individual and adjustable restoration techniques and materials.
Weltweit besteht einen hoher, stetig wachsender Bedarf an Natursteininstandsetzung im Bereich des denkmalgeschützten Kulturguts. Das Ausbessem beschädigter Elemente mit sogenannten Steinersatzmassen ist dabei eine etablierte Technik. Hierfür werden Mörtel unterschiedlichster Zusammensetzung verwendet. Die Schwierigkeit für den Restaurator liegt in der Wahl, bzw. der Verfügbarkeit des optimalen Produkts, um im individuellen Fall sowohl den mechanischen und bauphysikalischen Anforderungen als auch den gestalterischen und denkmalpflegerischen Belangen gerecht zu werden. Anhand der im Beitrag an Fallbeispielen erläuterten häufig auftretenden Probleme und der daraus abgeleiteten Anforderungen an Natursteininstandsetzung, lässt sich die Komplexität dieser Aufgabe erkennen. An der BAM wird derzeit im Rahmen eines Forschungsprojekts ein modulares Steinersatzsystem entwickelt. Ziel der Entwicklung ist es dem Restaurator die größtmögliche Freiheit in der Anpassung des Mörtels an die Originalsubstanz zu geben. Erste Ergebnisse aus Parameterstudien zur Bindemittel- und Sandvariation sowie zu Polymermodifikationen werden vorgestellt.
Entwicklung eines PCC-Leichtmörtels zur Instandsetzung einer denkmalgeschützten Sichtbetonfassade
(2015)
Der Schutz und Erhalt der Originalsubstanz stehen im Mittelpunkt jeglicher denkmalpflegerischer Instandhaltungsmaßnahmen. Das äußere Erscheinungsbild spielt hierbei - im Gegensatz zur klassischen Betoninstandsetzung - eine größere Rolle. Nichtsdestotrotz dürfen die technischen Belange auch hier nicht außer Acht gelassen werden. Die Ermittlung des Ist- und Sollzustands stellt die Grundlage einer dauerhaften Instandsetzung dar. Der vorliegende Beitrag zeigt Schäden und Schadensursachen an einem denkmalgeschützten Gebäude in Leichtbetonbauweise auf. Das Bauwerk wurde hinsichtlich seines Schädigungsgrads, -umfangs und der maßgeblichen Schadensursachen untersucht. Im Rahmen dieser Untersuchungen wurden gehäuft Risse, Abplatzungen und Bewehrungskorrosion festgestellt. Die durch eine Brettschalung strukturierte Sichtbetonfassade soll im Zuge der Instandsetzungsmaßnahme möglichst originalgetreu wiederhergestellt werden.
Bei der Auswahl von geeigneten Instandsetzungsmethoden und -produkten konnte aufgrund fehlender Normen und Richtlinien für die Instandsetzung von denkmalgeschützten Leichtbetonbauten nicht auf bereits existierende Produkte und Methoden zurückgegriffen werden. Daher wurde in Anlehnung an die Richtlinie "Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen" (RL SIB) des DAfStB eine polymermodifizierte Betonergänzungsmasse mit leichter Gesteinskörnung entwickelt. Ausgehend von der Hauptschadensursache, der karbonatisierungsinduzierten Bewehrungskorrosion, wurden erforderliche Eigenschaften der Betonergänzungsmasse in enger Absprache mit der zuständigen Denkmalschutzbehörde und dem involvierten Fachplaner abgestimmt. Neben den grundlegenden mechanischen Eigenschaften spielen in diesem Anwendungsfall spezielle Eigenschaften wie z.B. farbliehe Anpassung der Betonergänzungsmasse, Möglichkeit der Oberflächenstrukturierung, Zeitfenster der Verarbeitbarkeit sowie die Modellierbarkeit eine wichtige Rolle. Der entwickelte PCC-Leichtmörtel berücksichtigt dabei auch den Einfluss einer geringen Schwind- und Quellneigung der Betonergänzungsmasse um Delaminierung infolge unterschiedlicher Längenänderungen zu vermeiden und somit eine dauerhafte Instandsetzung zu gewährleisten. Weiterhin wurde das Verbundverhalten des entwickelten PCCL Leichtmörtels für unterschiedliche Schichtaufbauten untersucht.
Errichtet aus Glas und Beton prägen heute unzählige Sakralbauten der 1950er- und 60er-Jahre unsere Stadtbilder. Nicht selten sind in diesen Kirchen erhebliche Schäden an den Betonglasfenstern zu verzeichnen. Diese fachgemäß zu erhalten, erfordert spezielles technisches und denkmalpflegerisches Know-how. An der Entwicklung geeigneter Instandsetzungsstrategien arbeitet derzeit ein interdisziplinäres Projektteam.
The present article gives an insight into the research project BEGLARES. Main topics are the restoration “Dalles de Verre” Windows and the development of repair mortars and techniques. This project is executed in cooperation between Glasmalerei Peters GmbH, the University of York, and the BAM Federal Institute for Materials Research and Testing. It is funded by the Federal Ministry of Economics and Technology. The main mechanism of damage, Standards for protection and repair of concrete structures, and the development of repair mortar and special test specimens are presented.
Main topics of the research project BEGLARES are the restoration of "dalle de verre" concrete Windows and the development of repair techniques and mortars. This project is executed in Cooperation between Glasmalerei Peters GmbH, the University of York and the BAM Federal Institute for Materials Research and Testing. It is funded by the Federal Ministry of Economics and Technology. The main mechanism of damages, the development of repair mortar and special test specimens are presented.